Integrated Sensing and Acting with Tunable Chemical Sensors

使用可调谐化学传感器集成传感和操作

基本信息

项目摘要

AbstractResearch objectives and approaches. The objective of this research is to develop probabilistic methods for active sensing with tunable chemosensors. The approach is formulated as a partially observable Markov decision process, whereby the system takes sequential sensing actions to identify a chemical target. The investigators will develop algorithms to adapt sensor tunings on-the-fly for two types of scenario: target discrimination and background rejection. These algorithms will be validated on two tunable sensor technologies (metal-oxide chemoresistors and infrared interferometers) combined with tunable preconcentrators. Intellectual merit. Active sensing has received minimal attention in chemosensors, where most work has focused on off-line optimization. Likewise, chemometrics techniques assume that a full spectrum of the chemical is available. In contrast, the proposed work argues that only the most informative wavelengths/features are needed, and that these should be selected dynamically. This research will lead to agile systems that can adapt sensing parameters on-the-fly in response to their environments. The work will also provide a better understanding of active sensing across a range of scenarios (e.g. static vs. dynamic stimuli) and sensor characteristics (e.g. specific vs. cross-selective). Broader impacts. For a number of applications, from quality control to environmental monitoring, there is a need to rapidly detect, identify and quantify volatile compounds. The proposed methodology generalizes to a large class of chemical detectors, and may enable the development of power-aware networks of chemical sensors. The project will provide research opportunities for undergraduate students; since 2001, the PI has supervised 45 senior-design projects involving over 140 students.
摘要研究目标和方法。本研究的目的是开发可调谐化学传感器主动传感的概率方法。该方法被描述为一个部分可观测的马尔可夫决策过程,由此系统采取顺序的传感动作来识别化学目标。研究人员将开发算法,以适应两种类型的情况下的传感器动态调整:目标识别和背景拒绝。这些算法将在两种可调传感器技术(金属氧化物化学电阻和红外干涉仪)上与可调预聚光器相结合进行验证。智力上的优点。主动传感在化学传感器中受到的关注很少,大多数工作都集中在离线优化上。同样,化学计量学技术假设化学物质的全谱可用。相反,这项拟议的工作认为,只需要最具信息量的波长/特征,并且应该动态地选择这些波长/特征。这项研究将导致能够根据环境动态调整传感参数的敏捷系统。这项工作还将更好地理解一系列场景中的主动感知(例如,静态与动态刺激)和传感器特性(例如,特定与交叉选择)。更广泛的影响。对于从质量控制到环境监测的许多应用,需要快速检测、识别和量化挥发性化合物。所提出的方法适用于一大类化学探测器,并可能使化学传感器的能量感知网络的发展成为可能。该项目将为本科生提供研究机会;自2001年以来,PI已经指导了45个高级设计项目,涉及140多名学生。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Ricardo Gutierrez-Osuna其他文献

Context-sensitive intra-class clustering
  • DOI:
    10.1016/j.patrec.2013.04.031
  • 发表时间:
    2014-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Yingwei Yu;Ricardo Gutierrez-Osuna;Yoonsuck Choe
  • 通讯作者:
    Yoonsuck Choe
Web GIS in practice X: a Microsoft Kinect natural user interface for Google Earth navigation
  • DOI:
    10.1186/1476-072x-10-45
  • 发表时间:
    2011-07-26
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.200
  • 作者:
    Maged N Kamel Boulos;Bryan J Blanchard;Cory Walker;Julio Montero;Aalap Tripathy;Ricardo Gutierrez-Osuna
  • 通讯作者:
    Ricardo Gutierrez-Osuna

Ricardo Gutierrez-Osuna的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Ricardo Gutierrez-Osuna', 18)}}的其他基金

Convergence Accelerator Workshop - Chemical sensing with an olfaction analogue: high-dimensional, bio-inspired sensing and computation
融合加速器研讨会 - 具有嗅觉模拟的化学传感:高维、仿生传感和计算
  • 批准号:
    2231512
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Adaptive explicit and implicit feedback in second language pronunciation training
合作研究:第二语言发音训练中的自适应显式和隐式反馈
  • 批准号:
    2016959
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CHS: Medium: Collaborative Research: Managing Stress in the Workplace: Unobtrusive Monitoring and Adaptive Interventions
CHS:媒介:协作研究:管理工作场所的压力:不显眼的监控和适应性干预
  • 批准号:
    1704636
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
RI: Small: Collaborative Research: Developing Golden Speakers for Second-Language Pronunciation Training
RI:小型:合作研究:开发第二语言发音训练的黄金音箱
  • 批准号:
    1619212
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
EXP: Collaborative Research: Perception and Production in Second Language: The Roles of Voice Variability and Familiarity
EXP:协作研究:第二语言的感知和产生:语音变异性和熟悉度的作用
  • 批准号:
    1623750
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RI: Collaborative Research: Foreign accent conversion through articulatory inversion of the vocal-tract frontal cavity
RI:合作研究:通过声道额腔的发音倒转进行外国口音转换
  • 批准号:
    0713205
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Computational Models for Sensor-Based Machine Olfaction
职业:基于传感器的机器嗅觉的计算模型
  • 批准号:
    0229598
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Computational Models for Sensor-Based Machine Olfaction
职业:基于传感器的机器嗅觉的计算模型
  • 批准号:
    9984426
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

病原菌群体感应监管(policing quorum sensing)的生理生态机理及分子调控机制
  • 批准号:
    31570490
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    63.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Compressive sensing理论的单探测器太赫兹成像技术
  • 批准号:
    60977009
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
水稻OsCAS(Calcium-sensing Receptor)基因的功能分析
  • 批准号:
    30900771
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Compressive Sensing 理论及信号最佳稀疏分解方法研究
  • 批准号:
    60776795
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    联合基金项目
生防假单胞菌群体感应(quorum-sensing)系统的鉴定和功能分析
  • 批准号:
    30370952
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Law And Policy Framework For Remote Sensing In Maritime Enforcement
海事执法遥感法律和政策框架
  • 批准号:
    DP240100920
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Digitally-Integrated Smart Sensing of Diverse Airborne Grass Pollen Sources
多种空气传播草花粉源的数字集成智能传感
  • 批准号:
    DP240103307
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
High-performance thin film porous pyroelectric materials and composites for thermal sensing and harvesting
用于热传感和收集的高性能薄膜多孔热释电材料和复合材料
  • 批准号:
    EP/Y017412/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Fellowship
Sensing the gap: Expressions of crop stress from molecular to landscape scales
感知差距:从分子到景观尺度的作物胁迫表达
  • 批准号:
    MR/Y034252/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Fellowship
EDIBLES: Environmentally Driven Body-Scale Electromagnetic Co-Sensing
食用:环境驱动的人体规模电磁协同感应
  • 批准号:
    EP/Y002008/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Research Grant
DREAM Sentinels: Multiplexable and programmable cell-free ADAR-mediated RNA sensing platform (cfRADAR) for quick and scalable response to emergent viral threats
DREAM Sentinels:可复用且可编程的无细胞 ADAR 介导的 RNA 传感平台 (cfRADAR),可快速、可扩展地响应突发病毒威胁
  • 批准号:
    2319913
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Laboratory Measurements of Oxygen (O) and Nitrogen (N2) Ultraviolet (UV) Cross Sections by Particle Impact for Remote Sensing of Thermosphere O/N2 Variation
合作研究:通过粒子撞击实验室测量氧气 (O) 和氮气 (N2) 紫外线 (UV) 截面,以遥感热层 O/N2 变化
  • 批准号:
    2334619
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Planning: FIRE-PLAN:High-Spatiotemporal-Resolution Sensing and Digital Twin to Advance Wildland Fire Science
合作研究:规划:FIRE-PLAN:高时空分辨率传感和数字孪生,以推进荒地火灾科学
  • 批准号:
    2335568
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Planning: FIRE-PLAN:High-Spatiotemporal-Resolution Sensing and Digital Twin to Advance Wildland Fire Science
合作研究:规划:FIRE-PLAN:高时空分辨率传感和数字孪生,以推进荒地火灾科学
  • 批准号:
    2335569
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CPS: Small: NSF-DST: Autonomous Operations of Multi-UAV Uncrewed Aerial Systems using Onboard Sensing to Monitor and Track Natural Disaster Events
CPS:小型:NSF-DST:使用机载传感监测和跟踪自然灾害事件的多无人机无人航空系统自主操作
  • 批准号:
    2343062
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 29.99万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了